РАЗДЕЛ 2
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ГОРНОПРОХОДЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
2.1. Горнопроходческие работы как система
Горнопроходческими работами в соответствии с общепринятыми представлениями [1]
называется комплекс работ по проведению горных выработок для геологической
разведки, добычи полезного ископаемого и строительства подземных сооружений.
Проведенный анализ показал, что традиционное рассмотрение ГПР ограничивается
совокупностью работ в призабойном пространстве без учета требований,
предъявляемых к ним со стороны системы более высокого уровня. Такой подход не
отвечает в полной мере сути ГПР, так как они не выполняются сами по себе. В
этом случае методически более правильным является использование системного
подхода [2, 3], нашедшего широкое применение в передовых отраслях
промышленности.
В соответствии с принципами, сформированными в [4], горнопроходческую систему
можно рассматривать как комплекс производственных участков, выполняющих работы
по сооружению горных выработок, общестроительные и специализированные работы,
совокупность материальных и информационных отношений между ними, а также набор
средств и предметов труда на всех уровнях вертикальной производственной
иерархии, представленных в табл. 2.1 [5]. Разделение на уровни (вертикальная
декомпозиция) основано на выделении составляющих частей более общего комплекса
работ, причем на уровне технологического процесса рассматриваются ГПР одного
определенного вида, выполняемые в отдельной горной выработке.
Также следует разделять действия, совершаемые над материальными предметами и
информацией. Действия над материальными предметами с целью изменения их
состояния приводят к созданию горностроительной продукции, а в осуществлении их
участвуют рабочие, предметы труда (горные породы, строительные материалы,
полуфабрикаты) и средства труда. По виду и составу их можно разделить на
общестроительные, горнопроходческие, транспортные и погрузочно-разгрузочные, а
также процессы подготовки и обеспечения горнопроходческих работ.
Таблица 1.1
Схема вертикальной иерархии горнопроходческой системы
Уровень
Иерархический элемент
Содержание элемента
Пример
Производственный процесс
Горностроительное производство
Выполнение общестроительных и специализированных работ на определенной
территории
Строительство
комплекса объектов
Производственный горностроительный процесс
Выполнение всех этапов
создания строительного
объекта
Строительство
шахты
Сооружение комплекса или отдельной выработки
Производство комплекса
строительно-монтажных и
горнопроходческих работ
Сооружение камеры околоствольного двора
Технологический процесс
Горностроительный технологический процесс
Производство одного из видов горнопроходческих работ
Производство крепежных работ для обеспечения устойчивости выработок
Комплексный
процесс
Создание «продукции»
Устройство крепи АНТ (арка-набрызг-тампонаж)
Простой рабочий процесс
Организационно и технологически неделимый элемент, создание части «продукции»
Монтаж арочной металлической крепи из СВП
Рабочая операция
Технологически неделимый элемент, изменение свойств,
состояния и показателей
предметов труда
Установка верхняка крепи
Рабочий прием
Совокупность
рабочих движений
Подача захвата
крепеустановщика к элементу крепи
Рабочее
движение
Действие исполнителя по
отношению к предмету или орудию труда
Прикосновение к пульту управления
Рис. 2.1. Структура горнопроходческой системы
К информационным процессам относятся все действия над документами, результатом
которых являются проектные, организационные, плановые и финансовые решения,
необходимые для выполнения технологических процессов.
При осуществлении технологических процессов происходит выполнение различных
видов работ, результатом которых может быть, например, шпур, скважина,
конструкция крепи и т.д., которые характеризуются объемами выполненных работ.
В рамках данной работы будем рассматривать 3 уровня ГПС: производственный
процесс сооружение комплекса выработок Sk, комплексный Sc и рабочий процессы Sр
(рис. 2.1). Для обобщенного анализа представим структуру ГПС в виде:
, (3.1)
где Х – параметры входа системы, которые в результате протекания системного
процесса под влиянием управляющих и возмущающих воздействий преобразуются в
параметры выхода Y.
Данная структура представляет собой объединение элементов перечисленных выше
уровней, каждый из которых имеет свой собственный вход Х и выход Y:
. (4.2)
Количество таких элементов зависит от сложности анализируемой системы и степени
детализации ее рассмотрения. Каждый из уровней ГПС должен представляться как
определенный набор относительно обособленных подсистем, функционирование и
взаимодействие которых составляет основу вышележащего уровня. Так выходные
параметры нижестоящего уровня являются входными для вышестоящего, а за счет
обратной связи выход подсистем влияет на управление системой на более высоком
уровне.
Используя предложенный подход рассмотрим функционирование ГПС на выделенных
уровнях. Так для уровня сооружения одиночной выработки при проведении ее на всю
протяженность зачастую происходят изменения технологии и организации работ на
участках с различными горнотехническими условиями, поэтому, в принципе,
возможно рассматривать этот уровень производственной иерархии совместно с
уровнем сооружения комплекса выработок, принимая отдельные участки протяженной
выработки с одинаковыми параметрами проведения как последовательно сооружаемые
выработки. При этом необходимо отличать проведение выработки от ее сооружения.
Под проведением выработки традиционно понимают проходку ее отдельной
протяженной части без учета работ по подготовке строительства, сооружению
технологическо
- Київ+380960830922